高職機(jī)械類學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)策略分析

胡建強(qiáng)

【摘要】文章分析了機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的必要性，先從學(xué)生為本體的主觀方面進(jìn)行了專業(yè)知識(shí)的掌握、創(chuàng)新原理與創(chuàng)新技法的掌握、創(chuàng)新思維的培養(yǎng)等三個(gè)方面的策略分析，還從學(xué)校與教師為本體的客觀方面進(jìn)行了課堂改革、創(chuàng)新平臺(tái)的建立、多渠道拓展學(xué)生視野三個(gè)方面的策略分析。

【關(guān)鍵詞】高職 ； 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì) ； 策略分析

【中圖分類號(hào)】TH122-4 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】2095-3089（2015）35-0018-01

1.引言

創(chuàng)新是人類文明進(jìn)步、技術(shù)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的原動(dòng)力，是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)。技術(shù)進(jìn)步一般通過技術(shù)創(chuàng)新來實(shí)現(xiàn)。我國《高等教育法》第五條指出：“高等教育的任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級(jí)專門人才”[1]。高等職業(yè)教育作為高等教育的組成部分， 任務(wù)就是培養(yǎng)一大批具有必要的理論知識(shí)和較強(qiáng)實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的一線高級(jí)技術(shù)人才， 以填補(bǔ)我國人才結(jié)構(gòu)中的巨大缺口[2]。

高職機(jī)械類學(xué)生作為將來中國機(jī)械行業(yè)人才的重要組成，培養(yǎng)其技術(shù)創(chuàng)新意識(shí)，提高其機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)（Mechanical Creative Design，MCD）能力，以備將來在行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中，甚至在提高綜合國力與提高國際競(jìng)爭(zhēng)力的過程中起到至關(guān)重要的作用。高職機(jī)械類學(xué)生動(dòng)手能力強(qiáng)，能較快的接受新事物，但是對(duì)于工作出現(xiàn)的新問題，新困難接受能力低，難以獨(dú)立的思考與解決新問題，更不用說發(fā)現(xiàn)新問題的能力了。個(gè)人總結(jié)，對(duì)于高職機(jī)械類學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)主要從學(xué)生為主體的主觀策略及學(xué)校與老師為主體的客觀策略兩個(gè)方面進(jìn)行分析。

2.主觀策略分析

2.1.專業(yè)知識(shí)的深度掌握

以機(jī)械設(shè)計(jì)和制造專業(yè)為例，大部分高職院校都開設(shè)了四大專業(yè)課程領(lǐng)域：（1）專業(yè)基礎(chǔ)課程，如機(jī)械制圖、工程力學(xué)、工程材料與熱處理、公差配合與技術(shù)測(cè)量、電子電工基礎(chǔ)等；（2）設(shè)計(jì)類核心課程，如機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、塑料模設(shè)計(jì)、沖壓模設(shè)計(jì)、夾具設(shè)計(jì)等；（3）制造類核心課程，如機(jī)械制造工藝、金屬切削原理與刀具、金屬切削機(jī)床、數(shù)控加工與編程等；（4）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造課程，如AutoCAD、UG、Pro/E、MasterCAM等。專業(yè)創(chuàng)新能力的提高，離不開專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，沒有專業(yè)知識(shí)作為基礎(chǔ)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力就如無源之水，無本之木。如采用功能原理方案進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，就必須對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)過程中的原動(dòng)機(jī)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)方案，控制方式的特點(diǎn)和適應(yīng)性有熟悉的了解和掌握，再從中選取最優(yōu)良的方案作為設(shè)計(jì)方案，這其實(shí)就是功能組合與分解的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。而設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品要進(jìn)行理論仿真驗(yàn)證和圖紙表現(xiàn)，這時(shí)就用到了我們學(xué)過的機(jī)械制圖知識(shí)與相關(guān)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件。所以專業(yè)知識(shí)的掌握是一切創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，雖然創(chuàng)新思維的形成過程離不開靈感與頓悟，但專業(yè)知識(shí)才是一切的前題。而且由此可知，大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，并非是一、二門課程就能解決的問題，它是一種觀念、一個(gè)目標(biāo)、一個(gè)過程。

2.2.創(chuàng)新原理與創(chuàng)新技法的深刻理解

總的說來，機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的創(chuàng)新原理有組合原理、分離原理、還原原理、移植原理、迂回原理、完滿原理等。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的方法有智力激勵(lì)法、提問追溯法、聯(lián)想類推法、返向探求法、系統(tǒng)分析法、組合創(chuàng)新法等[3]。不管是教學(xué)還是科研，世界上任何一種事物都有其規(guī)律可循，創(chuàng)新設(shè)計(jì)也是一樣，我們的先輩在不斷的探索與總結(jié)中才使科學(xué)發(fā)展到今天，技術(shù)在不斷的進(jìn)步，科研方法也在不斷的歸納與總結(jié)，前人已經(jīng)求證且證明正確的方法是寶貴的經(jīng)驗(yàn)，只有在深刻掌握和理解這些方法和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，我們才有資格去尋求新的方法。

2.3創(chuàng)新思維的訓(xùn)練與形成

一般認(rèn)為，每個(gè)人都有創(chuàng)新思維的生理機(jī)能，但大多數(shù)人處于休眠狀態(tài)。學(xué)源于思，業(yè)精于勤，我們有意識(shí)的培養(yǎng)自己的創(chuàng)造性思維，并且成為一種習(xí)慣。首先培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，善于在生活中發(fā)現(xiàn)問題，比如人們發(fā)現(xiàn)不管是滾動(dòng)軸承還是滑動(dòng)軸承，只要軸孔相接觸，摩擦便不可避免，精度、效率、壽命都達(dá)不到最佳要求，近年來，人們利用電磁學(xué)原理，開發(fā)出了軸頸與軸瓦不接觸的磁懸浮軸承，并已推廣利用。其次要培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力。車工實(shí)習(xí)后，我曾經(jīng)問過學(xué)生一個(gè)問題：你們想一想，能不能用一臺(tái)普通車床加工出一個(gè)正方體出來呢？同學(xué)們想一想，表示不能。問題留到第二天，有同學(xué)找到我說，這是可行的，只是相當(dāng)于車六個(gè)端面。主動(dòng)的同學(xué)就在主動(dòng)的培養(yǎng)這種意識(shí)。還要是要善于歸納和總結(jié)，機(jī)械專業(yè)的同學(xué)都學(xué)習(xí)了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，那么，大家可曾歸納過運(yùn)動(dòng)的相互轉(zhuǎn)化嗎？周轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為周轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)方向，運(yùn)動(dòng)形式，運(yùn)動(dòng)軌跡的改變我們學(xué)到過哪些？我們還能想到新的方法嗎？

3.客觀策略分析

3.1 通過改善課堂教學(xué)方法，使學(xué)生授受知識(shí)變被動(dòng)為主動(dòng)

大力倡導(dǎo)采用現(xiàn)代化的教學(xué)方法，綜合運(yùn)用圖片、視頻、實(shí)物等更加直觀的方法進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)，教師由主體變成主導(dǎo)，促進(jìn)教與學(xué)的互動(dòng)。在專業(yè)課教學(xué)過程中，適當(dāng)安排跨課程設(shè)計(jì)案例，將多學(xué)科知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)綜合應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)解決問題的新穎性，不追求答案的標(biāo)準(zhǔn)，只追求思維的活躍。靈活運(yùn)用課堂教學(xué)，指導(dǎo)學(xué)生多角度、多方向、多途徑思考問題，既加深了所學(xué)知識(shí)的掌握，又培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)造性思維的提高。

3.2 創(chuàng)新設(shè)計(jì)平臺(tái)的建立

強(qiáng)調(diào)運(yùn)用CAD/CAM/CAE等計(jì)算機(jī)輔助軟件進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)、三維造型、仿真分析等。開始培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新技術(shù)（Computer Aided Innovation，CAI），如運(yùn)用ADAMS軟件進(jìn)行機(jī)構(gòu)虛擬設(shè)計(jì)；運(yùn)用快速成型技術(shù)（Rapid Prototyping， RP）進(jìn)行反求設(shè)計(jì)；ANSYS軟件進(jìn)行仿真分析等。

3.3課堂外，多渠道多種形式拓展學(xué)生見識(shí)

如成立大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)活動(dòng)社團(tuán)，定期邀請(qǐng)相關(guān)專家進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)講授，了解創(chuàng)新設(shè)計(jì)的理論，方法及最新發(fā)展；帶領(lǐng)同學(xué)參觀工廠，科技博覽會(huì)，甚至到商店里的各種產(chǎn)品，建立創(chuàng)新設(shè)計(jì)產(chǎn)品陳列室，讓同學(xué)們?cè)趯?shí)物中切身感受到創(chuàng)新設(shè)計(jì)帶給科技與生活的變化；自己組織各類機(jī)械競(jìng)賽到參加各級(jí)創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，開拓視野，激發(fā)同學(xué)們的創(chuàng)新熱情。

4.結(jié)束語

高職機(jī)械類畢業(yè)生主要為相關(guān)機(jī)械類企業(yè)輸送能服務(wù)于一線生產(chǎn)的高技能型人才，隨著機(jī)械工程技術(shù)的日新月異，對(duì)機(jī)械類學(xué)生的素養(yǎng)要求也有了新的要求，尤其是機(jī)械創(chuàng)新能力。因此我們要未雨綢繆，為了適應(yīng)新的形勢(shì)，努力提高學(xué)生專業(yè)技能的同時(shí)，也要提高學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力。

參考文獻(xiàn)

[1]呂曉輝. 提高高職學(xué)生創(chuàng)新能力的途徑探析[J]. 吉林省經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)，2014（5）

[2]陳峰等.高職“ 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)”課程教學(xué)探索[J].廣西輕工業(yè)，2007（8）

[3]徐起賀.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2015.1endprint